綜采工作面采煤技術(shù)分析

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摘要：本文以義棠煤礦某工作面為案例，對工作面采煤技術(shù)進行了優(yōu)化，并針對性提出了過斷層技術(shù)保障措施，更高質(zhì)量的保證了工作面安全穩(wěn)妥的通過斷層，希望可以對相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；過斷層；采煤技術(shù)；分析

1工程概況

義棠煤礦某工作面屬于大采高工作面，所開采的煤層屬于3#煤層，埋深在-460m左右，從勘查情況來看，煤層厚度平均為5.9m左右，煤層傾角在6°左右。從工作面情況來看，傾斜長度在240m左右，推進的長度在2500m左右。根據(jù)工作面地質(zhì)勘察資料來看，工作面地質(zhì)情況相對較為復雜，在開采過程中存在著較多的地質(zhì)構(gòu)造，從斷層發(fā)育情況來看，整體的斷層較多，在斷層周邊，煤巖體整體較為破碎，若選擇使用工作面直接通過的方式，推進難度相對較大，會對工作面開采產(chǎn)生較大的影響。斷層發(fā)育情況見表1。

2工作面開采工藝優(yōu)化

由于工作面在推進的過程中有斷層影響，導致開采過程中煤層傾角出現(xiàn)了一定變化，從勘查情況來看，工作面局部范圍變化在10°左右。由于工作面在開采過程中出現(xiàn)了較大的角度變化，導致煤體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了較為更為破碎的情況。所以，需要對工作面通過斷層情況進行分析。

2.1對工作面進行調(diào)斜

因為在遇到斷層之前，受到斷層的影響，工作面開采的傾斜角度在斷層的方向上會出現(xiàn)差別，所以，為了更好的克服斷層帶來的影響，需要對工作面進行調(diào)斜處理。通過采取工作面調(diào)斜的方式，有助于降低在工作面推進方向上，斷層構(gòu)造的負面影響，對于有效的控制煤壁片幫問題也可以實現(xiàn)較好的效果。在具體工作面調(diào)斜時，可根據(jù)斷層走向角度確定，一般情況下，在工作面推進到距離斷層構(gòu)造5m之間時，完成整個調(diào)斜。例如，在進行本次施工時，在工作面推進到F108斷層時，因為走向的角度是103°，工作面在推進過程中，機尾、機頭傾斜的角度是110°，兩者之間的差距在允許的范圍內(nèi)，因此，工作面推進實現(xiàn)了與斷層的較好對接。同時，在機頭推進的過程中，機尾的速度要明顯超過了機尾，超過了機尾20m左右，較好保證了工作面推進效果。

2.2對采高進行調(diào)整

在通過斷層之前，需要從開采范圍出發(fā)，根據(jù)斷層的實際分布情況，設(shè)計出針對性的推進方案。見圖1所示。隨著工作面向前推進，在距離斷層面之間的距離為L時，從煤層在該位置的實際傾斜情況，同時考慮設(shè)備的實際性能，工作面在開采時，需要揚起一定的角度，距離L的計算方式為：L=H/2tan（β-α），其中，H是該位置斷層的高差，單位為m；α是煤層的傾角，β是工作面揚起的角度。從生產(chǎn)實踐來看，β的角度應當控制在12°的范圍內(nèi)。從開采范圍內(nèi)斷層的高差情況來看，工作面在在F93、F96、F108的位置進行揚起，β根據(jù)12°計算，可以結(jié)算得到工作面揚起的位置和斷層的距離應當為14m、12m、11m。在起坡之前，應當將開采的高度調(diào)整為4m，在仰采的過程中，為了更好采高不出現(xiàn)變化的情況，在推進斷層之前，選擇使用挑頂留底煤的方式完成推進。在過了斷層之后，應當將仰角逐步調(diào)整為原來的角度，工作面選擇使用臥底的方法，恢復到原有的采高。

3工作面過斷層技術(shù)保障措施

3.1具體割煤方案設(shè)計

工作面在推進到接近斷層位置時，煤體破碎程度相對較大，在工作面向前推進時，容易出現(xiàn)冒頂?shù)膯栴}。本次在工作面推進的過程中，除了采取上述措施來保證工作面開采效果之外，還采取針對性的技術(shù)方案，來確保工作面順利通過斷層。根據(jù)煤礦前期工程實踐來看，在斷層位置工作面進行開采時，進刀割煤整體較為雜亂，支架護幫板、刮板輸送機在工作面的過程中，由于煤壁較為雜亂，表現(xiàn)出不能充分接觸的問題，影響到對煤壁控制效果，片幫問題突出。因此，在本次斷層位置割煤時，選擇設(shè)計了單向割煤工藝，具體就是將機尾進刀提前到斷層之外區(qū)域進行割煤的方式，具體過程見圖2所示。在工作面在機頭位置朝向機尾割煤時，在接近斷層的位置時，斷層區(qū)域之外的工作面，采取及時移架的方式，實現(xiàn)對頂板的有效支護。在斷層的范圍外，工作面在割煤時，及時移動支架，實現(xiàn)對頂板的有效支撐。在斷層的范圍內(nèi)的，支架和輸送機盡量不移動，然后將采煤機運行到機尾的部位。采煤機在朝向機頭運行時，在斷層的區(qū)域內(nèi)空刀運行，在斷層區(qū)域之外時，采煤機選擇使用斜切進刀的方式，然后對移動斷層區(qū)域內(nèi)的支架、輸送機，實現(xiàn)對頂板的有效支撐，之后對滾筒位置進行調(diào)換，采取反向割煤的方式，將機尾斷層位置內(nèi)的煤體全部切割。將斷層范圍內(nèi)煤體全部切割完成之后，對滾筒的方向進行調(diào)整，采煤機從機尾的位置朝向機頭的位置運行，對于斷層區(qū)域內(nèi)采取空刀運行的方式，在達到斷層區(qū)域之外后，采煤機正常進行切割即可，完成一整個采煤循環(huán)。

3.2全面做好對頂板的控制

在斷層位置進行割煤，需要做好對頂板的控制，從大量生產(chǎn)實踐來看，頂板控制難度也相對較大。在進行本次開采時，為了實現(xiàn)對頂板的較好控制，重點通過強化工作面支架支撐性能的提升著手。對工作面端頭支架采取及時接頂?shù)姆绞?，將?cè)護板全部支撐好，防止有支架出現(xiàn)咬架、倒架的問題。在支架移動的過程中，最大限度的將沉降量控制在科學的范圍內(nèi)，采取對支架進行快速移動的方式，實現(xiàn)對頂板的有效控制。同時，若在爆破之后，頂板出現(xiàn)了較為明顯的冒頂問題，支架應當及時將伸縮量伸出來，從而實現(xiàn)對頂板的有效控制。此外，全面強化工作面頂板支護效果的提升，通過嚴格落實各項技術(shù)要求的方式，實現(xiàn)對頂板的有效支撐。

4結(jié)語

綜上分析，從當前煤礦開采情況來看，各種類型的斷層的存在給煤礦正常開采帶來了較大的影響，特別是落差較大的斷層，嚴重制約了工作面正常開采。因此，這就需要煤礦充分認識到當前工作面高質(zhì)量通過斷層的重要性，切實采取針對性的措施，從斷層的實際情況出發(fā)，制定出針對性的過斷層技術(shù)方案，從而更高質(zhì)量的保證工作面安全穩(wěn)妥的通過斷層。

參考文獻

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作者：孫全林 單位：山西義棠煤業(yè)有限責任公司